[发明专利]涉硫换热器中换热管与管板焊缝泄露修复工艺

说明书

本发明提供了一种换热管与管板焊缝泄露修复工艺，该工艺包括以下步骤：焊前对换热器进行预处理；调试焊接设备，进行焊接修复；对焊接修复处进行焊后处理和检验。其中，采用类激光高能脉冲精密冷补技术，针对换热管和管板的规格、材质、使用环境，采用与之相配合的特定焊接修复工艺。本发明焊接过程高效、稳定，准确度高，焊接完成后返修率低，可有效实现换热管与管板焊缝泄露修复。

技术领域

本发明涉及管与管板焊接修复工艺，具体涉及涉硫换热器中换热管与管板焊缝泄露修复工艺。

背景技术

换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器是石油、化工、冶金、电力、食品及其他许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。对国内外换热器市场调查表明，虽然板式换热器的竞争在上升，但管壳式换热器仍占主导地位约64％。腐蚀是管壳式换热器最常见的失效形式。腐蚀最常见的部位为换热管与管板连接处，受到腐蚀的成因如下：a.管程和壳程工作介质自身的酸碱性存在着腐蚀性；b.壳体或是换热管中的拉应力；c.换热管和管板之间存在着缝隙等情况。上述情况均会加快腐蚀的进度，从而造成换热器的泄露、失效，导致换热介质和化工材料出现混合，生产工艺温度难以控制，致使生成其它产品，严重影响产品质量、设备使用效率。

针对不同规格、材质、使用环境的换热管与管板，在焊缝泄露修复时，为达到良好的焊接修复质量和满足产品要求，需采用与之相配合的特定焊接修复工艺。

换热器常应用于涉硫环境，如作为换热设备应用于高含硫天然气净化厂的硫磺回收装置。然而，目前为止，对涉硫换热器中换热管与管板焊缝泄露修复还没有较为成熟的工艺技术，尤其是自动焊缝修复技术，采用现在的修复技术进行焊缝修复仍具有很大难度，且修复后容易再次泄露，质量无法保证。

传统的焊接修复常常是将换热器整体或局部拆解、吊装、返回厂家、更换新品，此种方式大大增加了设备因整体拆除、安装、停产、运输及返厂修复的费用，延长了装置检维修周期。若在现场再制造修复，修复作业在受限空间内进行，且换热管排列紧凑，管间距小，热应力大，易造成管头开裂，对焊工技术、焊接工序控制、质量检测等方面都提出了更高的要求。

因此，亟待研发出一种焊接过程高效、稳定，准确度高，返修率低，可有效实现对换热器中、尤其是涉硫换热器中换热管与管板焊缝泄露修复的工艺。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，通过确定高温、高含硫、临氢环境下换热器的腐蚀原因，确定了以冷焊技术为主的现场再制造技术，修复过程稳定，且成功解决了换热器管与管板焊缝产生腐蚀而导致的换热器泄露、失效的问题。

本发明的目的在于提供一种换热管与管板焊缝泄露修复工艺，该工艺包括：

步骤1)，焊前对换热器进行预处理；

步骤2)，调试焊接设备，进行焊接修复；

步骤3)，对焊接修复处进行焊后处理和检验。

根据本发明提供的换热管与管板焊缝泄露修复工艺，具有的有益效果包括：

(1)本发明中选用合适的熔池体积和熔池形状，同时保证熔深及熔透良好，提高焊接质量；

(2)本发明提供的修复工艺中多次采用清洁处理程序，有效避免杂质影响最终焊接质量；

(3)本发明提供的涉硫换热器焊前消氢可有效除去渗透到管板和换热管壁内的残留氢，避免产生氢致延迟裂纹；

(4)本发明提供的类激光高能脉冲精密冷补技术对涉硫换热器中换热管与管板焊接处进行修复，结合特定的焊接参数，使得焊缝密封性好、焊接质量高、过程稳定可靠、焊缝成形均匀美观、根部熔合良好、焊接效率高，且经各项无损检验及理化性能试验，满足涉硫换热器中换热管与管板焊接质量要求；